KR102116037B1 - Collecting apparatus of shielding ball for heavy water reactor - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치는 중수로의 칼란드리아의 엔드 실드 내부에 위치하는 차폐 볼을 외부로 분리하는 헤드부; 그리고 상기 헤드부를 상기 칼란드리아의 엔드 실드로 이동시키는 이동부를 포함하고, 상기 헤드부는 헤드 몸체; 상기 헤드 몸체에 설치되며 상기 엔드 실드에 개구를 형성하는 개구 형성부; 그리고 상기 헤드 몸체에 설치되며 상기 개구를 통해 외부로 유출되는 상기 차폐 볼의 이동량을 조절하는 게이트부를 포함한다.The apparatus for collecting a shielding ball for a heavy water reactor according to an embodiment includes a head unit separating the shielding ball located inside the end shield of Kalandria of the heavy water channel to the outside; And it includes a moving portion for moving the head portion to the end shield of the Kalandria, the head portion head body; An opening forming portion installed in the head body and forming an opening in the end shield; And it is installed on the head body and includes a gate portion for controlling the amount of movement of the shielding ball flowing out through the opening.

Description

중수로용 차폐 볼의 포집 장치{COLLECTING APPARATUS OF SHIELDING BALL FOR HEAVY WATER REACTOR}COLLECTING APPARATUS OF SHIELDING BALL FOR HEAVY WATER REACTOR}

본 발명은 중수로용 차폐 볼의 포집 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for collecting shielding balls for heavy water reactors.

일반적으로 칼란드리아(Calandria)는 중수로형 원자력 발전소의 원자로의 핵연료 주입 실린더로서, 발전소의 정상 가동 중에 핵연료를 주입하고, 연소된 핵연료 다발을 배출하는 원통 형태의 파이프 구조를 가진다.In general, Calandria is a nuclear fuel injection cylinder of a nuclear reactor of a heavy water reactor type nuclear power plant, and has a cylindrical pipe structure for injecting fuel during normal operation of the power plant and discharging a bundle of burnt fuel.

이러한 칼란드리아의 엔드 실드(end shield) 내부에 위치하는 차폐 볼 및 냉각수는 중수로의 해체 시 미리 외부로 분리 및 포집하여야 한다. 그러나, 차폐 볼 및 냉각수는 방사화된 상태이므로, 작업자가 직접 분리 및 포집하기 어렵다.The shielding ball and cooling water located inside the end shield of Kalandria should be separated and collected in advance when dismantling the heavy water reactor. However, since the shielding ball and the cooling water are in a radiated state, it is difficult for the operator to separate and collect them directly.

본 실시예는 작업자의 피폭 없이 안전하고 신속하게 중수로용 차폐볼을 분리 및 포집할 수 있는 중수로용 차폐 볼의 포집 장치에 관한 것이다. This embodiment relates to a device for collecting a shielding ball for a heavy water reactor capable of safely and quickly separating and collecting a shield ball for a heavy water reactor without exposure to an operator.

일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치는 중수로의 칼란드리아의 엔드 실드 내부에 위치하는 차폐 볼을 외부로 분리하는 헤드부; 그리고 상기 헤드부를 상기 칼란드리아의 엔드 실드로 이동시키는 이동부를 포함하고, 상기 헤드부는 헤드 몸체; 상기 헤드 몸체에 설치되며 상기 엔드 실드에 개구를 형성하는 개구 형성부; 그리고 상기 헤드 몸체에 설치되며 상기 개구를 통해 외부로 유출되는 상기 차폐 볼의 이동량을 조절하는 게이트부를 포함한다. The apparatus for collecting a shielding ball for a heavy water reactor according to an embodiment includes a head unit for separating a shielding ball located inside the end shield of Kalandria of the heavy water channel to the outside; And it includes a moving portion for moving the head portion to the end shield of the Kalandria, the head portion head body; An opening forming portion installed in the head body and forming an opening in the end shield; And it is installed on the head body and includes a gate portion for controlling the amount of movement of the shielding ball flowing out through the opening.

상기 헤드 몸체에 설치되며 상기 개구 형성부의 좌표를 설정하는 카메라를 더 포함할 수 있다.It is installed on the head body may further include a camera for setting the coordinates of the opening forming portion.

상기 게이트부는 조리개 구조이거나 슬라이딩 구조일 수 있다.The gate portion may be an aperture structure or a sliding structure.

상기 헤드 몸체의 하단부는 경사지게 설치되며, 상기 하단부의 경사각은 조절 가능하다.The lower end of the head body is inclined, and the inclination angle of the lower end is adjustable.

상기 헤드 몸체의 전단부에 위치하며 상기 헤드 몸체와 상기 엔드 실드를 밀착시키는 밀봉부를 더 포함할 수 있다.Located on the front end portion of the head body may further include a sealing portion in close contact with the head body and the end shield.

상기 이동부는 상기 차폐 볼을 포집하는 포집부; 그리고 상기 포집부를 이동시키는 이송부를 포함할 수 있다.The moving part is a collecting part for collecting the shielding ball; And it may include a transfer portion for moving the collecting portion.

일 실시예에 따르면, 중수로용 차폐 볼의 포집 장치를 이용하여 원격 조정으로 작업자의 피폭 없이 안전하고 신속하게 중수로용 차폐 볼을 분리 및 포집할 수 있다. According to one embodiment, the shielding ball for the heavy water reactor can be safely and quickly separated and collected without exposure of an operator by remote control by using the collecting device for the shield ball for the heavy water reactor.

도 1은 일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치가 중수로에 밀착한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치의 헤드부의 확대도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치의 헤드부가 밀착되는 위치를 나타낸 중수로의 정면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치의 헤드부의 확대도이다.1 is a side view showing a state in which the collecting device of the shielding ball for a heavy waterway in close contact with a heavy waterway according to an embodiment.
2 is an enlarged view of a head portion of a device for collecting a shielding ball for a heavy water reactor according to an embodiment.
3 is a front view of a heavy water reactor showing a position where the head portion of the collecting device of the shield ball for the heavy water reactor according to an embodiment is in close contact.
4 is an enlarged view of a head portion of a device for collecting a shielding ball for a heavy water reactor according to another embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is illustrated.

도 1은 일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치가 중수로에 밀착한 상태를 나타낸 측면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치의 헤드부의 확대도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치의 헤드부가 밀착되는 위치를 나타낸 중수로의 정면도이다.1 is a side view showing a state in which the collecting device of the shielding ball for a heavy water reactor according to an embodiment is in close contact with a heavy water channel, and FIG. 2 is an enlarged view of a head portion of the collecting device of a shielding ball for a heavy water reactor according to an embodiment, FIG. 3. Is a front view of a heavy water reactor showing a position where the head portion of the collecting device for the shield ball for the heavy water reactor according to an embodiment is in close contact.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치는 헤드부(100), 그리고 헤드부(100)를 중수로의 칼란드리아(20)의 엔드 실드(30)에 인접하게 이동시키는 이동부(200)를 포함한다.1 to 3, the collecting device for the shielding ball for a heavy water reactor according to an embodiment includes a head part 100, and an end shield 30 of the caldalia 20 of the head part 100 as a heavy water reactor It includes a moving unit 200 to move adjacent to.

헤드부(100)는 칼란드리아(20)의 엔드 실드(30) 내부에 위치하는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)를 외부로 분리시킬 수 있다. 칼란드리아(20)는 중수로의 차폐 콘크리트(10)의 내부에 위치한다. 그리고, 엔드 실드(30)는 칼란드리아 튜브 시트(30b)와 퓨얼링 튜브 시트(30a) 사이의 영역에 해당한다. 이러한 엔드 실드(30) 내부에는 차폐를 위한 복수개의 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)가 채워져 있다. 차폐 볼(1)은 탄소강으로 이루어진 볼(ball)일 수 있고, 냉각수(2)는 경수일 수 있다. The head part 100 may separate the shielding ball 1 and the cooling water 2 located inside the end shield 30 of the calandia 20 to the outside. The calandria 20 is located inside the shielded concrete 10 of the heavy water reactor. In addition, the end shield 30 corresponds to the region between the calandria tube sheet 30b and the fueling tube sheet 30a. Inside the end shield 30, a plurality of shielding balls 1 and cooling water 2 for shielding are filled. The shielding ball 1 may be a ball made of carbon steel, and the cooling water 2 may be hard water.

헤드부(100)는 헤드 몸체(110), 헤드 몸체(110)에 설치되는 개구 형성부(120), 게이트부(130), 카메라(140), 그리고 밀봉부(150)를 포함할 수 있다.The head part 100 may include a head body 110, an opening forming part 120 installed in the head body 110, a gate part 130, a camera 140, and a sealing part 150.

헤드 몸체(110)는 개구 형성부(120) 및 게이트부(130)를 덮는 상단부(112), 상단부(112)와 소정 경사각(θ)을 가지며 경사지게 설치되는 하단부(111)를 포함한다. The head body 110 includes an upper portion 112 that covers the opening forming portion 120 and the gate portion 130, and a lower portion 111 that is inclined and has a predetermined inclination angle θ with the upper portion 112.

개구 형성부(120)는 엔드 실드(30)에 접촉하여 엔드 실드(30)에 개구(31)를 형성할 수 있다. 이러한 엔드 실드(30)의 개구(31)를 통해 복수개의 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)가 엔드 실드(30)의 외부로 유출될 수 있다. 본 실시예에서는 개구 형성부의 예로 드릴을 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 레이저 장치 등 엔드 실드(30)에 개구(31)를 형성할 수 있는 장치라면 다양한 장치가 가능하다.The opening forming part 120 may contact the end shield 30 to form an opening 31 in the end shield 30. Through the opening 31 of the end shield 30, a plurality of shielding balls 1 and coolant 2 may be discharged to the outside of the end shield 30. In this embodiment, a drill is shown as an example of an opening forming unit, but the present invention is not limited thereto, and various devices are possible as long as it is a device capable of forming the opening 31 in the end shield 30 such as a laser device.

게이트부(130)는 관통 홀(131)의 크기(d1)를 조절할 수 있는 조리개 구조를 가질 수 있다. 따라서, 게이트부(130)를 이용하여 개구(31)를 통해 외부로 유출되는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동량을 조절할 수 있다. 즉, 게이트부(130)의 관통 홀(131)의 크기(d1)를 크게 하는 경우에는 외부로 유출되는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동량을 크게 할 수 있고, 게이트부(130)의 관통 홀(131)의 크기(d1)를 작게 하는 경우에는 외부로 유출되는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동량을 작게 할 수 있다. The gate unit 130 may have an aperture structure capable of adjusting the size d1 of the through hole 131. Therefore, the amount of movement of the shielding ball 1 and the cooling water 2 flowing out through the opening 31 may be controlled using the gate unit 130. That is, when the size d1 of the through hole 131 of the gate portion 130 is increased, the amount of movement of the shielding ball 1 and the cooling water 2 flowing out may be increased, and the gate portion 130 When the size d1 of the through-hole 131 is reduced, the amount of movement of the shielding ball 1 and the cooling water 2 flowing out may be reduced.

카메라(140)는 헤드 몸체(110)의 전단부에 위치하여 원격 조작으로 개구 형성부(120)의 좌표를 설정할 수 있다. 따라서, 카메라(140)를 이용하여 엔드 실드(30)의 정확한 위치에 개구 형성부(120)를 위치시켜 엔드 실드(30)의 하단부에 개구(31)를 형성할 수 있다. 또한, 카메라(140)를 이용하여 엔드 실드(30) 내부의 상황을 정확하게 모니터링하면서 개구(31)를 형성할 수 있다. The camera 140 may be located at the front end of the head body 110 to set coordinates of the opening forming unit 120 by remote manipulation. Thus, the opening 31 may be formed at the lower end of the end shield 30 by positioning the opening forming unit 120 at the correct position of the end shield 30 using the camera 140. In addition, the opening 31 may be formed while accurately monitoring the situation inside the end shield 30 using the camera 140.

밀봉부(150)는 헤드 몸체(110)의 전단부에 위치하며 헤드 몸체(110)와 엔드 실드(30)를 밀봉시킬 수 있다. 즉, 헤드 몸체(110)의 전단부가 엔드 실드(30)의 하단부에 밀착된 상태에서 유출되는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)가 누수되지 않도록 임시적으로 헤드 몸체(110)와 엔드 실드(30)를 밀봉시킨다. 이러한 밀봉부(150)는 고무 등의 재질을 포함할 수 있다.The sealing part 150 is located at the front end of the head body 110 and can seal the head body 110 and the end shield 30. That is, the head body 110 and the end shield 30 are temporarily prevented from leaking the shielding ball 1 and the cooling water 2 flowing out while the front end of the head body 110 is in close contact with the lower end of the end shield 30. ) Is sealed. The sealing part 150 may include a material such as rubber.

한편, 이동부(200)는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)를 포집하는 포집부(210), 그리고 포집부(210)를 이동시키는 이송부(220)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the moving part 200 may include a collecting part 210 for collecting the shielding ball 1 and the cooling water 2, and a conveying part 220 for moving the collecting part 210.

포집부(210)는 중수로의 칼란드리아(20)에 인접하게 위치하므로, 헤드부(200)에 의해 외부로 유출되는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)를 누수없이 안전하게 포집할 수 있다. Since the collecting part 210 is located adjacent to the Kalandria 20 of the heavy water reactor, the shielding ball 1 and the cooling water 2 flowing out by the head part 200 can be safely collected without leakage.

헤드 몸체(110)의 하단부(111)는 소정의 경사각(θ)을 가지며 경사지게 설치되므로, 외부로 유출된 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)는 하단부(111)를 따라 포집부(210)로 이동하게 된다.Since the lower portion 111 of the head body 110 has a predetermined inclination angle θ and is installed to be inclined, the shielding ball 1 and cooling water 2 leaked out to the collecting portion 210 along the lower portion 111 Will move.

이러한 하단부(111)의 경사각(θ)은 조절 가능하다. 따라서, 하단부(111)의 경사각(θ)을 조절함으로써, 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동 속도를 조절할 수 있다. 즉, 하단부(111)의 경사각(θ)이 작은 경우에는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동 속도는 작으나, 하단부(111)의 경사각(θ)이 큰 경우에는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동 속도는 크게 된다.The inclination angle θ of the lower end 111 is adjustable. Therefore, by adjusting the inclination angle θ of the lower portion 111, it is possible to adjust the movement speed of the shielding ball 1 and the cooling water (2). That is, when the inclination angle θ of the lower portion 111 is small, the movement speed of the shielding ball 1 and the coolant 2 is small, but when the inclination angle θ of the lower portion 111 is large, the shielding ball 1 and The moving speed of the cooling water 2 becomes large.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치를 이용함으로써, 원격 조정으로 작업자의 피폭 없이 안전하고 신속하게 중수로용 차폐 볼(1)을 엔드 실드(30)의 외부로 분리 및 포집할 수 있다. As described above, by using the collecting device for the shielding ball for heavy water reactors according to an embodiment of the present invention, the shielding ball 1 for heavy water reactors is safely and quickly separated to the outside of the end shield 30 by remote control without exposure to workers. And capture.

한편, 상기 일 실시예에서는 게이트부가 조리개 구조를 가졌으나, 슬라이딩 구조를 가지는 게이트부를 포함하는 다른 실시예도 가능하다.On the other hand, in the above embodiment, the gate portion has an aperture structure, but other embodiments including a gate portion having a sliding structure are possible.

이하에서, 도 4를 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 4, it will be described in detail with respect to the collecting device of the shield ball for heavy water in accordance with another embodiment of the present invention.

도 4는 다른 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치의 헤드부의 확대도이다.4 is an enlarged view of a head portion of a device for collecting a shielding ball for a heavy water reactor according to another embodiment.

도 4에 도시된 다른 실시예는 도 1 내지 도 3에 도시된 일 실시예와 비교하여 게이트부의 구조만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.The other embodiments illustrated in FIG. 4 are substantially the same except for the structure of the gate portion, and repeated descriptions are omitted, as compared with the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 to 3.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중수로용 차폐 볼의 포집 장치의 헤드부(100)는 헤드 몸체(110), 헤드 몸체(110)에 설치되는 개구 형성부(120), 게이트부(130), 카메라(140), 그리고 밀봉부(150)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the head part 100 of the collecting device for the shielding ball for heavy water reactor according to another embodiment of the present invention includes a head body 110 and an opening forming part 120 installed in the head body 110. , A gate unit 130, a camera 140, and a sealing unit 150.

게이트부(130)는 슬라이딩 구조를 가질 수 있다. 따라서, 게이트부(130)를 이용하여 개구(31)를 통해 외부로 유출되는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동량을 조절할 수 있다. 즉, 게이트부(130)와 헤드 몸체(110)의 하단부(111) 사이의 거리(d2)가 큰 경우에는 엔드 실드(30)의 외부로 유출되는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동량을 크게 할 수 있고, 게이트부(130)를 슬라이딩시켜 게이트부(130)와 헤드 몸체(110)의 하단부(111) 사이의 거리(d2)가 작아지는 경우에는 엔드 실드(30)의 외부로 유출되는 차폐 볼(1) 및 냉각수(2)의 이동량을 작게 할 수 있다. The gate unit 130 may have a sliding structure. Therefore, the amount of movement of the shielding ball 1 and the cooling water 2 flowing out through the opening 31 may be controlled using the gate unit 130. That is, when the distance d2 between the gate portion 130 and the lower portion 111 of the head body 110 is large, the amount of movement of the shielding ball 1 and the cooling water 2 flowing out of the end shield 30 When the gate portion 130 can be made larger and the distance d2 between the gate portion 130 and the lower portion 111 of the head body 110 decreases, the gate portion 130 flows out of the end shield 30 The amount of movement of the shielding ball 1 and the cooling water 2 to be made can be reduced.

본 개시는 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present disclosure has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the scope of the claims described below. Those in the field will readily understand.

100: 헤드부 110: 헤드 몸체
120: 개구 형성부 130: 게이트부
140: 카메라 150: 밀봉부
200: 이동부100: head portion 110: head body
120: opening forming portion 130: gate portion
140: camera 150: seal
200: moving part

Claims (7)

중수로의 칼란드리아의 엔드 실드 내부에 위치하는 차폐 볼을 외부로 분리하는 헤드부; 그리고
상기 헤드부를 상기 칼란드리아의 엔드 실드로 이동시키는 이동부
를 포함하고,
상기 헤드부는
헤드 몸체;
상기 헤드 몸체에 설치되며 상기 엔드 실드에 개구를 형성하는 개구 형성부; 그리고
상기 헤드 몸체에 설치되며 상기 개구를 통해 외부로 유출되는 상기 차폐 볼의 이동량을 조절하는 게이트부;
를 포함하고,
상기 헤드 몸체의 하단부는 경사지게 설치되며,
상기 하단부의 경사각은 조절 가능한 중수로용 차폐 볼의 포집 장치.A head portion separating the shielding ball located inside the end shield of Kalandria of the heavy water reactor to the outside; And
Moving part for moving the head portion to the end shield of the Kalandria
Including,
The head portion
Head body;
An opening forming portion installed in the head body and forming an opening in the end shield; And
A gate unit installed on the head body and adjusting a movement amount of the shielding ball flowing out through the opening;
Including,
The lower end of the head body is installed obliquely,
The inclination angle of the lower portion is an apparatus for collecting shielding balls for an adjustable heavy water reactor. 제1항에서,
상기 헤드 몸체에 설치되며 상기 개구 형성부의 좌표를 설정하는 카메라를 더 포함하는 중수로용 차폐 볼의 포집 장치.In claim 1,
It is installed on the head body, and further comprising a camera for setting the coordinates of the opening forming portion shielding device for a heavy water shielding ball. 제2항에서,
상기 게이트부는 조리개 구조인 중수로용 차폐 볼의 포집 장치.In claim 2,
The gate unit is a device for collecting a shielding ball for a heavy waterway having an aperture structure. 제2항에서,
상기 게이트부는 슬라이딩 구조인 중수로용 차폐 볼의 포집 장치.In claim 2,
The gate unit is a sliding device for collecting the shielding ball for a heavy waterway. 삭제delete 제3항에서,
상기 헤드 몸체의 전단부에 위치하며 상기 헤드 몸체와 상기 엔드 실드를 밀착시키는 밀봉부를 더 포함하는 중수로용 차폐 볼의 포집 장치.In claim 3,
Located in the front end portion of the head body, the collecting device of the shield ball for a heavy water reactor further comprising a sealing portion in close contact with the head body and the end shield. 제3항에서,
상기 이동부는
상기 차폐 볼을 포집하는 포집부; 그리고
상기 포집부를 이동시키는 이송부를 포함하는 중수로용 차폐 볼의 포집 장치.In claim 3,
The moving part
A collecting part for collecting the shielding ball; And
A collecting device for a shielding ball for a heavy waterway including a transfer part for moving the collecting part.
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